CN116688300B - 一种连接通用呼吸机的co2及其它气体补偿装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置及系统，涉及医疗技术领域，包括装置本体，装置本体包括呼吸气体CO₂补偿仪，呼吸气体CO₂补偿仪内设置气道，气道输出端与呼吸参数检测模块连接，呼吸参数检测模块与呼吸终端连接，呼吸终端内设置近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器，近端压力传感器与呼末二氧化碳传感器分别与呼吸气体CO₂补偿仪电气连接。本发明中，通过呼吸气体CO₂补偿仪向呼吸终端中补偿二氧化碳，呼吸参数检测模块能监控通入的二氧化碳参数，呼吸气体CO₂补偿仪与呼吸参数检测模块配合实现了对通入二氧化碳的精准监控及调节，从而精确控制病人所需的二氧化碳补偿量，提高救治效果。

Description

一种连接通用呼吸机的CO2及其它气体补偿装置及系统

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置及系统。

背景技术

传统呼吸机不具备CO₂补偿功能，使用时，若病人呼末二氧化碳(EtCO₂)低，二氧化碳分压低，会造成病人呼吸性碱中毒；若呼末二氧化碳高，二氧化碳分压高，提示CO₂储留，会造成病人呼吸性酸中毒。

目前，在临床上对于呼末二氧化碳分压低(呼吸性碱中毒)，一般采用套袋或收集装置盖住病人口鼻出让病人呼出的二氧化碳在循环吸入。如授权公告号为“CN103536995B”的发明公开了一种吸氧面罩，包括口罩本体和气体储存装置，在所述口罩本体和气体储存装置之间设置有第一单向气阀，在所述第一单向气阀和所述气体储存装置之间设有第一气孔和第二气孔，所述口罩本体和所述气体储存装置通过管路结构连接，所述管路结构包括相互连接的第一管路和第二管路，在所述第一管路的管壁上开设有第一气孔和第三气孔，在所述第二管路上开设有第四气孔，所述第四气孔和所述第二气孔连通。这种结构在呼气时会让部分呼出的二氧化碳留在第二管路内，在吸气时这部分二氧化碳会被吸入到第一管路内并和来自储存气体装置的氧气混合，从而避免了由于使用者吸入的氧气浓度太高而引起的二氧化碳过度排出所造成的身体不适。

但是，上述吸氧面罩无法精确控制病人所需要的二氧化碳气体量，也无法对通入的二氧化碳进行精确监控及调节，无法反映病人的呼末二氧化碳的情况，从而影响呼吸机的救治效果。

发明内容

本发明提供一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置及系统，用以解决目前装置无法精确控制病人所需要的二氧化碳气体量，也无法对通入的二氧化碳进行精确监控及调节，无法反映病人的呼末二氧化碳的情况，从而影响呼吸机的救治效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，包括：装置本体，装置本体包括呼吸气体CO₂补偿仪，呼吸气体CO₂补偿仪内设置气道，气道输出端与呼吸参数检测模块连接，呼吸参数检测模块与呼吸终端连接，呼吸终端内设置近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器，近端压力传感器用于检测呼吸终端内的气体压力，呼末二氧化碳传感器用于检测呼吸终端内的呼末二氧化碳值，近端压力传感器与呼末二氧化碳传感器分别与呼吸气体CO₂补偿仪电气连接，呼吸气体CO₂补偿仪基于近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器的检测值通过呼吸参数检测模块向呼吸终端内输送二氧化碳。

优选地，呼吸终端为面罩或呼吸管插管中的任意一种。

优选地，气道靠近输入端处设置进气过滤器，气道靠近输出端处设置出气过滤器。

优选地，装置本体还包括调节控制系统，调节控制系统包括控制单元、执行单元及检测单元，控制单元包括控制器，控制器设置在呼吸气体CO₂补偿仪内，控制器通过第一线缆与近端压力传感器电气连接，控制器通过第二线缆与呼末二氧化碳传感器电气连接，执行单元包括电磁阀及二氧化碳调节比例阀，电磁阀、二氧化碳调节比例阀均设置在气道上，电磁阀、二氧化碳调节比例阀依次设置在进气过滤器及出气过滤器之间，电磁阀、二氧化碳调节比例阀分别与控制器电气连接，检测单元包括依次设置在气道上的进气压力传感器、二氧化碳流量计、二氧化碳供气压力传感器，进气压力传感器、二氧化碳流量计、二氧化碳供气压力传感器分别与控制器电气连接，进气压力传感器位于进气过滤器与电磁阀之间，二氧化碳流量计位于二氧化碳调节比例阀与出气过滤器之间，二氧化碳供气压力传感器位于二氧化碳流量计与出气过滤器之间。

优选地，呼吸参数检测模块包括补偿混合管，补偿混合管采用三通管，补偿混合管的第一端部用于通入呼吸机的气流，补偿混合管的第二端部通过连接气管与气道输出端连通，补偿混合管的第二端部内设置单向阀，补偿混合管的第三端部通过供气管路与呼吸终端内部连通。

优选地，检测单元还包括流量计与二氧化碳浓度传感器，流量计设置在补偿混合管靠近第一端部处，二氧化碳浓度传感器设置在补偿混合管靠近第三端部处，流量计通过第三线缆与控制器电气连接，二氧化碳浓度传感器通过第四线缆与控制器电气连接。

优选地，气道外部设置承载板，承载板上设置若干螺栓安装孔，气道内部设置电热板，电热板位于进气过滤器与进气压力传感器之间，电热板与控制器电气连接，电热板同轴设置在气道内部，电热板上开设若干通孔，电热板中心设置固定轴，电热板靠近固定轴一侧依次设置固定环与转动环，固定环外周与气道内壁固定连接，固定环远离电热板一侧设置第一凸环，第一凸环与固定环同轴设置，转动环外周与气道内壁转动连接，转动环靠近固定环一侧设置第二凸环，第二凸环内侧壁与第一凸环外侧壁转动连接，固定轴外周设置若干挡片，挡片采用柔性片状材质，若干挡片关于固定轴中心呈环形阵列分布，挡片一端与固定轴外圈连接，挡片远离固定轴一端靠近固定环一侧与固定环内圆周面连接，挡片远离固定轴一端靠近转动环一侧与转动环内圆周面连接，气道外部设置驱动组件，驱动组件用于驱动转动环转动。

优选地，驱动组件包括：驱动杆及电动伸缩杆，驱动杆一端贯穿气道侧壁并与转动环外壁连接，气道上设置与驱动杆相适配的长条滑槽，驱动杆与长条滑槽滑动连接，驱动杆远离转动环一端设置条形槽，电动伸缩杆设置在承载板侧壁，电动伸缩杆输出端穿过条形槽并设置连接杆，连接杆一端与电动伸缩杆输出端铰接连接，连接杆另一端与条形槽上端内壁铰接连接。

优选地，转动环上开设若干弧形孔，若干弧形孔关于转动环中心呈环形阵列分布，弧形孔内滑动设置导向柱，导向柱一端与固定环靠近转动环一侧固定连接，导向柱另一端延伸至弧形孔外部并设置限位块。

本发明还提供了一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿系统，包括上述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，还包括呼吸机及二氧化碳气源，二氧化碳气源通过进气管与呼吸气体CO₂补偿仪的气道输入端连通，呼吸机通过呼吸管路与补偿混合管连通。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明提供了一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置及系统，涉及医疗技术领域，包括装置本体，装置本体包括呼吸气体CO₂补偿仪，呼吸气体CO₂补偿仪内设置气道，气道输出端与呼吸参数检测模块连接，呼吸参数检测模块与呼吸终端连接，呼吸终端内设置近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器，近端压力传感器用于检测呼吸终端内的气体压力，呼末二氧化碳传感器用于检测呼吸终端内的呼末二氧化碳值，近端压力传感器与呼末二氧化碳传感器分别与呼吸气体CO₂补偿仪电气连接，呼吸气体CO₂补偿仪基于近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器的检测值通过呼吸参数检测模块向呼吸终端内输送二氧化碳。本发明中，通过呼末二氧化碳传感器能够检测呼吸终端内的呼末二氧化碳值，从而反映病人呼末二氧化碳的情况，呼吸气体CO₂补偿仪能够向呼吸终端中补偿二氧化碳气体，呼吸参数检测模块能够监控通入的二氧化碳的参数，呼吸气体CO₂补偿仪与呼吸参数检测模块配合实现了对通入二氧化碳的精准监控及调节，从而精确控制病人所需的二氧化碳气体量，提高呼吸机救治效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置整体结构示意图；

图2为本发明中补偿混合管内部结构示意图；

图3为本发明中呼吸气体CO₂补偿仪内部结构示意图；

图4为本发明中调节控制系统示意图；

图5为本发明一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿系统工作流程图；

图6为本发明中气道内部结构示意图；

图7为本发明中电热板结构示意图；

图8为本发明图7中A处结构放大图；

图9为本发明中电热板局部剖视图。

图中：1、二氧化碳气源；2、呼吸机；3、呼吸管路；4、呼吸参数检测模块；41、流量计；411、第三线缆；412、第四线缆；42、补偿混合管；421、连接气管；43、二氧化碳浓度传感器；441、进气过滤器；442、进气压力传感器；443、电磁阀；444、二氧化碳调节比例阀；445、二氧化碳流量计；446、二氧化碳供气压力传感器；447、出气过滤器；45、控制器；5、呼吸终端；6、病人；7、近端压力传感器；71、第一线缆；8、呼末二氧化碳传感器；81、第二线缆；9、呼吸气体CO₂补偿仪；10、气道；1001、承载板；1002、电热板；1003、通孔；1004、固定轴；1005、固定环；1006、转动环；1007、第一凸环；1008、第二凸环；1009、挡片；1010、驱动杆；1011、电动伸缩杆；1012、条形槽；1013、连接杆；1014、弧形孔；1015、导向柱；1016、限位块；11、供气管路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

本发明实施例提供了一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，如图1所示，包括：装置本体，装置本体包括呼吸气体CO₂补偿仪9，呼吸气体CO₂补偿仪9内设置气道10，气道10输出端与呼吸参数检测模块4连接，呼吸参数检测模块4与呼吸终端5连接，呼吸终端5内设置近端压力传感器7及呼末二氧化碳传感器8，近端压力传感器7用于检测呼吸终端5内的气体压力，呼末二氧化碳传感器8用于检测呼吸终端5内的呼末二氧化碳值，近端压力传感器7与呼末二氧化碳传感器8分别与呼吸气体CO₂补偿仪9电气连接，呼吸气体CO₂补偿仪9基于近端压力传感器7及呼末二氧化碳传感器8的检测值通过呼吸参数检测模块4向呼吸终端5内输送二氧化碳；

呼吸终端5为面罩或呼吸管插管中的任意一种。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：装置本体包括呼吸气体CO₂补偿仪9、呼吸参数检测模块4及呼吸终端5，呼吸终端5可以为面罩或呼吸插管中的任意一种，供病人6呼吸使用，呼吸气体CO₂补偿仪9内设置有气道10，气道10输入端能够连接气源，气源包括二氧化碳气源1或病人6所需的其它活性气体，为了防止病人6使用呼吸机2时出现呼吸性碱中毒的问题，需要通过呼吸终端5向病人6提供二氧化碳，以补偿二氧化碳气体为例，在气道10一端连通有二氧化碳气源1，气道10另一端连通有呼吸参数检测模块4，呼吸参数检测模块4的输出端与呼吸终端5连通，此时，启动呼吸气体CO₂补偿仪9便可以使二氧化碳从气道10输入端进入气道10，然后顺着气道10流入呼吸参数检测模块4，呼吸参数检测模块4能够监控通入气道10的二氧化碳的参数，然后二氧化碳气体通过呼吸参数检测模块4输出端流入呼吸终端5内，从而为病人6提供二氧化碳，避免病人6发生呼吸性碱中毒，在呼吸终端5内设置近端压力传感器7及呼末二氧化碳传感器8，近端压力传感器7能够检测呼吸终端5内的气体压力，通过呼末二氧化碳传感器8能够检测呼吸终端5内的呼末二氧化碳值，从而反映病人6呼末二氧化碳的情况，呼吸气体CO₂补偿仪9能够向呼吸终端5中补偿二氧化碳气体或其它活性气体，呼吸参数检测模块4能够监控通入的二氧化碳的参数，呼吸气体CO₂补偿仪9与呼吸参数检测模块4配合实现了对通入二氧化碳的精准监控及调节，从而精确控制病人6所需的二氧化碳气体量，提高呼吸机2救治效果。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图1-图5所示，气道10靠近输入端处设置进气过滤器441，气道10靠近输出端处设置出气过滤器447；

装置本体还包括调节控制系统，调节控制系统包括控制单元、执行单元及检测单元，控制单元包括控制器45，控制器45设置在呼吸气体CO₂补偿仪9内，控制器45通过第一线缆71与近端压力传感器7电气连接，控制器45通过第二线缆81与呼末二氧化碳传感器8电气连接，执行单元包括电磁阀443及二氧化碳调节比例阀444，电磁阀443、二氧化碳调节比例阀444均设置在气道10上，电磁阀443、二氧化碳调节比例阀444依次设置在进气过滤器441及出气过滤器447之间，电磁阀443、二氧化碳调节比例阀444分别与控制器45电气连接，检测单元包括依次设置在气道10上的进气压力传感器442、二氧化碳流量计445、二氧化碳供气压力传感器446，进气压力传感器442、二氧化碳流量计445、二氧化碳供气压力传感器446分别与控制器45电气连接，进气压力传感器442位于进气过滤器441与电磁阀443之间，二氧化碳流量计445位于二氧化碳调节比例阀444与出气过滤器447之间，二氧化碳供气压力传感器446位于二氧化碳流量计445与出气过滤器447之间；

呼吸参数检测模块4包括补偿混合管42，补偿混合管42采用三通管，补偿混合管42的第一端部用于通入呼吸机2的气流，补偿混合管42的第二端部通过连接气管421与气道10输出端连通，补偿混合管42的第二端部内设置单向阀422，补偿混合管42的第三端部通过供气管路11与呼吸终端5内部连通；

检测单元还包括流量计41与二氧化碳浓度传感器43，流量计41设置在补偿混合管42靠近第一端部处，二氧化碳浓度传感器43设置在补偿混合管42靠近第三端部处，流量计41通过第三线缆411与控制器45电气连接，二氧化碳浓度传感器43通过第四线缆412与控制器45电气连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：装置本体还包括调节控制系统，调节控制系统包括控制单元、执行单元及检测单元，控制单元能够向执行单元发送控制信号，执行单元接收控制信号后能够使二氧化碳气源1中的二氧化碳气流进入气道10，并通过气道10后从补偿混合管42的第二端部进入补偿混合管42，进入补偿混合管42的二氧化碳与呼吸气流混合后便能实现二氧化碳的补偿，补偿二氧化碳后的呼吸气流便从第三端部流出进入呼吸终端5内供病人6呼吸，检测单元能够获取二氧化碳通过执行单元时的检测信号以及通过呼吸参数检测模块4时的检测信号，并将检测信号发送至控制单元，控制单元根据检测信号再对执行单元控制，具体的，控制单元包括设置在呼吸气体CO₂补偿仪9内的控制器45，执行单元包括设置在气道10上的电磁阀443及二氧化碳调节比例阀444，通过电磁阀443开闭能够控制气道10的连通与关闭，通过二氧化碳调节比例阀444能够调节气道10内二氧化碳气流的压力、流量，检测单元包括设置在气道10上的进气压力传感器442、二氧化碳流量计445、二氧化碳供气压力传感器446及设置在补偿混合管42内的流量计41及二氧化碳浓度传感器43，当呼吸终端5内需要补偿二氧化碳时，通过控制器45启动电磁阀443，使得气道10连通，二氧化碳气源1提供的二氧化碳气流通过进气过滤器441后进入气道10，进气压力传感器442能够检测进入气道10的二氧化碳气流进气压力，二氧化碳流量计445能够检测气道10内二氧化碳气流的流量，二氧化碳供气压力传感器446能够检测经过二氧化碳调节比例阀444调节后的二氧化碳气流的压力，调节后的二氧化碳气流便通过出气过滤器447后经过连接气管421进入补偿混合管42内，补偿混合管42的第二端部设置单向阀422，单向阀422用于阻止来自于呼吸机2的呼吸气流通过第二端部流入连接气管421内，流入补偿混合管42的二氧化碳气流便可以与呼吸机2提供的呼吸气流混合，为原本呼吸气流中较少的二氧化碳进行补偿，流量计41能够检测补偿混合管42内的气体流量，二氧化碳浓度传感器43能够检测补偿混合管42内补偿二氧化碳后的呼吸气流的二氧化碳浓度，并将检测结果发送至控制器45，具体使用时，先对呼吸气体CO₂补偿仪9进行设定，呼吸气体CO₂补偿仪9设置有显示屏，显示屏上可以显示V_T、RR、T_i、I:E、FiO₂、FiCO₂等呼吸参数，V_T表示潮气量，RR表示通气频率，T_i表示吸气时间，I:E表示吸呼比，FiO₂吸入气中氧浓度分数，FiCO₂表示吸入气中二氧化碳浓度分数，通过显示屏能够直观观察上述参数，以下为装置本体的工作流程，呼吸气体CO₂补偿仪9简称为本设备，首先，对本设备设定V_T、RR、T_i、I:E、FiO₂或FiCO₂，通过本设备计算需补偿的二氧化碳体积，计算时可通过呼末二氧化碳传感器8的检测值获取呼出气体中的二氧化碳体积，然后用设定的二氧化碳体积减去呼出气体中的二氧化碳体积便可以得到需补偿的二氧化碳体积，其中，设定的二氧化碳体积需要根据不同病人6需求自行设定，接着将呼吸机2设定呼吸模式、设定V_T、RR、T_i、I:E、FiO₂或FiCO₂等呼吸参数，核对呼吸参数，发送状态信号给本设备，启动呼吸气体输送，然后本设备读取流量计41和近端压力传感器7的读值，判断是否有呼吸气体输送，若判断没有呼吸气体输送则重复读值，若判断有呼吸气体输送，本设备按设定呼吸参数，读取二氧化碳浓度传感器43的检测值，使用二氧化碳调节算法，按设定呼吸参数输送补偿的二氧化碳，二氧化碳调节算法为补偿的二氧化碳浓度与二氧化碳浓度传感器43的初始检测浓度之和需在病人6呼吸气流中所需目标二氧化碳浓度范围内，目标二氧化碳浓度范围根据不同病人6需求设定，接着，本设备读取流量计41和近端压力传感器7的读值，判断呼吸气体输送是否结束，若判断为未结束，则重复读值，若判断呼吸气体输送结束则本设备读取流量计41和近端压力传感器7的读值，判断是否有呼出气体，若判断没有呼出气体，则重复读值，若判断有呼出气体，本设备读取呼末二氧化碳传感器8检测的呼末二氧化碳值，并根据呼出气体中二氧化碳的体积修正需要补偿的二氧化碳体积，实现了对二氧化碳气体量的精确控制，本发明根据气源、反馈、监控、采样病人6呼末二氧化碳等检测信息自动调整进入通用呼吸机2管路的二氧化碳气体量及流量，提高了装置的自动化、智能化及可控化程度，本发明通过高灵敏度CO₂监控及调节控制系统，高精度提供给病人6所需要的二氧化碳气体浓度，达到有效治疗及医疗用途目的，提高了治疗效果。

实施例3

在实施例2的基础上，如图6-图9所示，气道10外部设置承载板1001，承载板1001上设置若干螺栓安装孔，气道10内部设置电热板1002，电热板1002位于进气过滤器441与进气压力传感器442之间，电热板1002与控制器45电气连接，电热板1002同轴设置在气道10内部，电热板1002上开设若干通孔1003，电热板1002中心设置固定轴1004，电热板1002靠近固定轴1004一侧依次设置固定环1005与转动环1006，固定环1005外周与气道10内壁固定连接，固定环1005远离电热板1002一侧设置第一凸环1007，第一凸环1007与固定环1005同轴设置，转动环1006外周与气道10内壁转动连接，转动环1006靠近固定环1005一侧设置第二凸环1008，第二凸环1008内侧壁与第一凸环1007外侧壁转动连接，固定轴1004外周设置若干挡片1009，挡片1009采用柔性片状材质，若干挡片1009关于固定轴1004中心呈环形阵列分布，挡片1009一端与固定轴1004外圈连接，挡片1009远离固定轴1004一端靠近固定环1005一侧与固定环1005内圆周面连接，挡片1009远离固定轴1004一端靠近转动环1006一侧与转动环1006内圆周面连接，气道10外部设置驱动组件，驱动组件用于驱动转动环1006转动；

驱动组件包括：驱动杆1010及电动伸缩杆1011，驱动杆1010一端贯穿气道10侧壁并与转动环1006外壁连接，气道10上设置与驱动杆1010相适配的长条滑槽，驱动杆1010与长条滑槽滑动连接，驱动杆1010远离转动环1006一端设置条形槽1012，电动伸缩杆1011设置在承载板1001侧壁，电动伸缩杆1011输出端穿过条形槽1012并设置连接杆1013，连接杆1013一端与电动伸缩杆1011输出端铰接连接，连接杆1013另一端与条形槽1012上端内壁铰接连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：传统呼吸机2能够调节呼吸气流的温度，从而为病人6提供适宜的呼吸气流，当对呼吸气流补偿二氧化碳时，二氧化碳气流的温度过高或过低均会造成呼吸气流温度大幅变化，从而对呼吸道造成损伤，影响病人6的呼吸体验，因此，本方案在气道10内设置电热板1002，控制器45能够控制电热板1002加热，当二氧化碳气流通过电热板1002的通孔1003时，便可以对通过的二氧化碳气流加热，设置多个通孔1003能够提高对二氧化碳气流的加热效率，使得进入气道10内的二氧化碳气流温度与呼吸机2流出的呼吸气流的温度一致，承载板1001设置在气道10外壁，承载板1001能够通过螺栓安装，从而固定气道10，提高气道10的稳定性，避免气道10与二氧化碳气源1分离而影响二氧化碳气流的补偿，提高了安全性与可靠性，当气道10内的二氧化碳流速需要大幅调节时，启动电动伸缩杆1011，电动伸缩杆1011便带动连接杆1013运动，连接杆1013便带动驱动杆1010运动，驱动杆1010带动转动环1006在气道10内转动，转动环1006转动时便带动挡片1009一侧偏转，从而调整挡片1009角度，改变通过的二氧化碳气流的流向及流速，然后再通过二氧化碳调节比例阀444进行精准微调，不仅提高了调节精度，而且提高了调节速度，便于快速调整，转动环1006转动时，第二凸环1008与第一凸环1007也发生相对转动，第二凸环1008与第一凸环1007相互配合，能够提高转动环1006与固定环1005连接处的密封性，避免二氧化碳气流泄露。

实施例4

在实施例3的基础上，如图8所示，转动环1006上开设若干弧形孔1014，若干弧形孔1014关于转动环1006中心呈环形阵列分布，弧形孔1014内滑动设置导向柱1015，导向柱1015一端与固定环1005靠近转动环1006一侧固定连接，导向柱1015另一端延伸至弧形孔1014外部并设置限位块1016。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：弧形孔1014与转动环1006同轴设置，转动环1006转动时，弧形孔1014能够沿导向柱1015滑动，提高了转动环1006转动的稳定性，并且限位块1016能够对转动环1006进行限位，防止转动环1006与固定环1005分离，延长了装置的使用寿命。

实施例5

在实施例1-4中任一项的基础上，如图1所示，本发明还提供了一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿系统，包括上述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，还包括呼吸机2及二氧化碳气源1，二氧化碳气源1通过进气管与呼吸气体CO₂补偿仪9的气道10输入端连通，呼吸机2通过呼吸管路3与补偿混合管42连通。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：本发明的装置本体可以和市场上现有的全部通用呼吸机2连接，增强其功能，提高了适用范围，装置本体可对市场上所有呼吸机2提供二氧化碳和其它活性气体供给病人6的端口，使得呼吸机2扩大功能，能够为病人6提供需求的二氧化碳，避免病人6出现呼吸性碱中毒的问题，大大提高了呼吸机2的救治效果，并且装置本体能够根据该呼吸机2呼吸管路3的气流参数流量、压力等的变化、近端压力和呼末二氧化碳值，修正二氧化碳供气量并自动调节流量供气，提高了该系统的智能化及自动化程度，并且装置本体与呼吸机2之间不需要存在通信，便于安装，不需要对呼吸机2进行改造，提高了通用性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，其特征在于，包括：装置本体，装置本体包括呼吸气体CO₂补偿仪，呼吸气体CO₂补偿仪内设置气道，气道输出端与呼吸参数检测模块连接，呼吸参数检测模块与呼吸终端连接，呼吸终端内设置近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器，近端压力传感器用于检测呼吸终端内的气体压力，呼末二氧化碳传感器用于检测呼吸终端内的呼末二氧化碳值，近端压力传感器与呼末二氧化碳传感器分别与呼吸气体CO₂补偿仪电气连接，呼吸气体CO₂补偿仪基于近端压力传感器及呼末二氧化碳传感器的检测值通过呼吸参数检测模块向呼吸终端内输送二氧化碳；

气道靠近输入端处设置进气过滤器，气道靠近输出端处设置出气过滤器；

装置本体还包括调节控制系统，调节控制系统包括控制单元、执行单元及检测单元，控制单元包括控制器，控制器设置在呼吸气体CO₂补偿仪内，控制器通过第一线缆与近端压力传感器电气连接，控制器通过第二线缆与呼末二氧化碳传感器电气连接，执行单元包括电磁阀及二氧化碳调节比例阀，电磁阀、二氧化碳调节比例阀均设置在气道上，电磁阀、二氧化碳调节比例阀依次设置在进气过滤器及出气过滤器之间，电磁阀、二氧化碳调节比例阀分别与控制器电气连接，检测单元包括依次设置在气道上的进气压力传感器、二氧化碳流量计、二氧化碳供气压力传感器，进气压力传感器、二氧化碳流量计、二氧化碳供气压力传感器分别与控制器电气连接，进气压力传感器位于进气过滤器与电磁阀之间，二氧化碳流量计位于二氧化碳调节比例阀与出气过滤器之间，二氧化碳供气压力传感器位于二氧化碳流量计与出气过滤器之间；

呼吸参数检测模块包括补偿混合管，补偿混合管采用三通管，补偿混合管的第一端部用于通入呼吸机的气流，补偿混合管的第二端部通过连接气管与气道输出端连通，补偿混合管的第二端部内设置单向阀，补偿混合管的第三端部通过供气管路与呼吸终端内部连通；

检测单元还包括流量计与二氧化碳浓度传感器，流量计设置在补偿混合管靠近第一端部处，二氧化碳浓度传感器设置在补偿混合管靠近第三端部处，流量计通过第三线缆与控制器电气连接，二氧化碳浓度传感器通过第四线缆与控制器电气连接；

装置本体的工作流程包括以下步骤：首先，对本设备设定V_T、RR、T_i、I:E、FiO₂或FiCO₂，通过本设备计算需补偿的二氧化碳体积，计算时通过呼末二氧化碳传感器的检测值获取呼出气体中的二氧化碳体积，然后用设定的二氧化碳体积减去呼出气体中的二氧化碳体积便得到需补偿的二氧化碳体积，接着将呼吸机设定呼吸模式、设定V_T、RR、T_i、I:E、FiO₂或FiCO₂等呼吸参数，核对呼吸参数，发送状态信号给本设备，启动呼吸气体输送，然后本设备读取流量计和近端压力传感器的读值，判断是否有呼吸气体输送，若判断没有呼吸气体输送则重复读值，若判断有呼吸气体输送，本设备按设定呼吸参数，读取二氧化碳浓度传感器的检测值，使用二氧化碳调节算法，按设定呼吸参数输送补偿的二氧化碳，二氧化碳调节算法为补偿的二氧化碳浓度与二氧化碳浓度传感器的初始检测浓度之和需在病人呼吸气流中所需目标二氧化碳浓度范围内，目标二氧化碳浓度范围根据不同病人需求设定，接着，本设备读取流量计和近端压力传感器的读值，判断呼吸气体输送是否结束，若判断为未结束，则重复读值，若判断呼吸气体输送结束则本设备读取流量计和近端压力传感器的读值，判断是否有呼出气体，若判断没有呼出气体，则重复读值，若判断有呼出气体，本设备读取呼末二氧化碳传感器检测的呼末二氧化碳值，并根据呼出气体中二氧化碳的体积修正需要补偿的二氧化碳体积，实现了对二氧化碳气体量的精确控制。

2.根据权利要求1所述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，其特征在于，呼吸终端为面罩或呼吸管插管中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，其特征在于，气道外部设置承载板，承载板上设置若干螺栓安装孔，气道内部设置电热板，电热板位于进气过滤器与进气压力传感器之间，电热板与控制器电气连接，电热板同轴设置在气道内部，电热板上开设若干通孔，电热板中心设置固定轴，电热板靠近固定轴一侧依次设置固定环与转动环，固定环外周与气道内壁固定连接，固定环远离电热板一侧设置第一凸环，第一凸环与固定环同轴设置，转动环外周与气道内壁转动连接，转动环靠近固定环一侧设置第二凸环，第二凸环内侧壁与第一凸环外侧壁转动连接，固定轴外周设置若干挡片，挡片采用柔性片状材质，若干挡片关于固定轴中心呈环形阵列分布，挡片一端与固定轴外圈连接，挡片远离固定轴一端靠近固定环一侧与固定环内圆周面连接，挡片远离固定轴一端靠近转动环一侧与转动环内圆周面连接，气道外部设置驱动组件，驱动组件用于驱动转动环转动。

4.根据权利要求3所述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，其特征在于，驱动组件包括：驱动杆及电动伸缩杆，驱动杆一端贯穿气道侧壁并与转动环外壁连接，气道上设置与驱动杆相适配的长条滑槽，驱动杆与长条滑槽滑动连接，驱动杆远离转动环一端设置条形槽，电动伸缩杆设置在承载板侧壁，电动伸缩杆输出端穿过条形槽并设置连接杆，连接杆一端与电动伸缩杆输出端铰接连接，连接杆另一端与条形槽上端内壁铰接连接。

5.根据权利要求3所述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，其特征在于，转动环上开设若干弧形孔，若干弧形孔关于转动环中心呈环形阵列分布，弧形孔内滑动设置导向柱，导向柱一端与固定环靠近转动环一侧固定连接，导向柱另一端延伸至弧形孔外部并设置限位块。

6.一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿系统，包括如权利要求1-5中任一项所述的一种连接通用呼吸机的CO₂及其它气体补偿装置，其特征在于，还包括呼吸机及二氧化碳气源，二氧化碳气源通过进气管与呼吸气体CO₂补偿仪的气道输入端连通，呼吸机通过呼吸管路与补偿混合管连通。